光的折射现象 - 它... ...光的折射定律

光的折射现象 - 是每个波从一种材料到另一种，其特征在于，它的速度而变化行进时间发生的自然现象。 在视觉上，似乎改变传播的方向。

物理：光的折射

如果入射光束射到两种介质之间的界面以90°的角度，然后没有任何反应，它继续在同一方向上以直角到接口移动。 如果入射角从90°不同的角度，折射现象。 该示例产生奇怪的效果如部分地浸没在水中的表观断裂对象，或在热沙漠砂观察的幻影。

发现的历史

在公元前一世纪。 即 希腊地理学家和天文学家托勒密试图解释数学折射，但他提出的法律后来被证明是不可靠的。 在十七世纪。 荷兰数学家威尔布鲁德·斯内利斯开发的法，其确定与事件有关的和折射角的比率，将其后来命名折射材料的折射率的量。 事实上，更多的物质是能够折射光线，率越高。 铅笔在水中“破”，因为光从它的到来，在空气 - 水界面到达眼睛之前改变自己的方式。 斯奈尔的失望，他没有设法找到了这种效应的原因。

在1678年，另一个荷兰科学家克里斯蒂安·哈伊根斯开发，解释了观测斯内尔的数学关系，并建议的光的折射现象 - 是改变在该光束通过在两个环境的速度的结果。 惠更斯确定穿过两种材料不同的折射率的光的姿态角必须等于其在每个材料速度的比率。 因此，可以推测，在具有较高折射率的介质中，光更缓慢地移动。 换句话说，光通过材料的速度成反比的折射率。 虽然法律后来实验证实，在当时许多研究人员认为这并不明显，T。到。的没有可靠的方法 测量速度 的光。 科学家们认为，它不依赖于材料的速度。 光后死亡的惠更斯速度只有150年被以足够的精度测量，证明他是正确的。

绝对折射率

的透明材料或材料的绝对折射率n被定义为光通过相对于速度在真空中穿过其中的相对速度：N = C / V，其中c - 光在真空中的速度，和v - 在材料中。

显然，光在真空中的折射，没有任何物质的不存在，并且存在一个绝对图1.其它的透明材料该值大于1折射在空气中光的可用于计算未知参数的材料（1.0003）。

斯涅耳定律

我们介绍一些定义：

• 入射光束 - 一个波束的靠近分离介质;
• 滴点 - 它下降分离点;
• 折射光线离开分离介质;
• 正常 - 垂直于入射点分离所画的线;
• 入射角 - 正常和入射光束之间的角度;
• 确定屈光角可以作为折射光线与法线之间的角度。

根据折射定律：

1. 这一事件，折射光线和正常是在同一平面上。
2. 发病率和折射的角度的正弦的比率，第一和第二介质的折射系数之比：SIN I /罪R =正转/ N I。

的光（斯内尔）折射定律描述了两个波和两种介质的折射指数的角度之间的关系。 当波从更少的折射介质（例如空气）在折射穿过（例如，水），其速度下降。 相反，当光从水通过在空气中，速度将增加。 入射到第一相对于折射和第二的正常角介质中的角度将变化正比于在两种材料之间的折射率差。 如果一个波从与具有高的介质的系数低的介质通过，它弯曲朝正常。 而如果相反，它会被删除。

相对折射率

光折射定律表明，事件和折射角等于常数的正弦的比率的比率的光的速度在这两种介质。

_{罪I /罪R = N r个} / N I =（C / V R）/（C / V 1）= V I / V R

关系是N _R / N _i被称为折射的这些物质的相对折射率。

一些是折射常见于日常生活的结果的现象。 最常见的一种 - “破”铅笔的影响。 眼睛和大脑遵循射线返回到水中，好像他们是不发生折射，并从在一条直线上的对象来，产生出现在一个较小深度的虚拟图像。

分散

仔细的测量显示，折射 的光波长 发射或颜色有很大的影响。 换句话说，一个物质具有许多折射率可以与颜色或波长的变化而变化。

这种变化发生在所有的透明介质，被称为分散。 特定材料的分散体的程度取决于折射率如何随波长而变化。 随着波长变的光的折射的较不显着的现象。 这是一个事实，即紫色折射比红色多，因为它的波长较短的证实。 由于在通常的玻璃分散发生已知分裂光成它的组分。

的光的扩展

在十七世纪结束时，爵士 伊萨克Nyuton 进行了一系列的实验，导致他在可见光谱的发现，并表现出白光由颜色通过蓝色，绿色，黄色，橙色和红色的整理，从紫色的有序排列的。 在黑暗的房间的工作，牛顿置于玻璃棱镜成窄束贯穿在百叶窗的孔。 当穿过棱镜折射光 - 玻璃项目它在屏幕上以一个有序的频谱。

牛顿的结论是，白光是不同颜色的混合物，并且所述棱镜“散射”的白色光，折射从不同的角度的每种颜色。 牛顿无法通过使其通过第二棱镜共享的颜色。 但是，当他把第二棱镜非常接近第一，让所有的颜色分散，走进第二棱镜，研究人员发现，颜色会再次重组，以形成白光。 这一发现有力地证明了光可以很容易地分割和连接的光谱组成。

色散现象起到了大量不同的现象了关键作用。 彩虹是光在雨滴的折射，使得视线发生在棱镜的光谱分解，类似于一个令人印象深刻的结果。

临界角和全内反射

当通过介质传递折射的较高折射率的介质中与由入射角相对于两种材料的分离所定义的电磁波的下移动路径。 如果入射角超过一定值（取决于两种材料的折射率），它达到使光不与较低折射率的介质的折射的点。

临界（或限制）定义为入射角，导致90°折射角的角度。 换句话说，作为入射角少的角度大于临界发生折射，并且当它等于它时，折射光束沿着空间两种材料分离通行证。 如果入射角超过临界时，光被反射回来。 这种现象被称为全内反射。 钻石光纤和 - 其使用示例。 切割钻石促进全内反射。 大多数通过钻石的顶部进入的光线的，直到它们到达上表面将被反射。 这是什么让他们的钻石闪闪发光。 所述光纤 是玻璃“头发”，是如此之薄，当光入射到一个端部，它不能逃脱。 而且，只有当电子束到达另一端，他就能离开纤维。

理解和管理

光学设备，从显微镜和望远镜摄像机，视频投影机，甚至人眼可以依靠的事实，光可以聚焦，折射和反射。

折射产生广泛的现象，包括海市蜃楼，彩虹，视错觉。 由于厚壁玻璃啤酒的折射似乎更完整，太阳下山了几分钟后比实际的。 数以百万计的人使用屈光力来矫正视力缺陷与眼镜或隐形眼镜的帮助。 通过了解光线和管理的这些特性，我们可以看到看不见的细节肉眼，不管他们是否是在显微镜载玻片或在遥远的星系。